shelidonOctober 22, 20151 Comment on Level of Development: quando e come

È un mondo di acronimi, e già ne abbiamo parlato.
Il mondo stesso del BIM (Building Information Modeling) è definito da un acronimo sul quale non tutti i teorici hanno il coraggio di essere d’accordo, e che di recente sull’onda del sofismo più puro sta ricevendo proposte di aggiornamento dal BIMM (Building Information Model and Management) al DIM (District Information Modeling) fino al HBIM (Heritage Buiding Information Modeling) e all’IMM (Information Modelling and Management) che è il campione di tutti i campioni.
Sapete già come la penso, ed è inutile che mi ripeta.
Quando si tratta di LOD, tuttavia, credo che il nostro settore abbia superato se stesso: lo stesso acronimo per esprimere due concetti, l’uno al servizio dell’altro.

Level of Detail vs Level of Development

Il Level of Detail (LOD) e il Level of Development (LOD) sono oggetto di ambiguità ormai da qualche tempo. Per quanto abbiano lo stesso acronimo, e possano venire in qualche modo confuse, sono due concetti profondamente diversi.

Level of Detail is essentially how much detail is included in the model element. Level of Development is the degree to which the element’s geometry and attached information has been thought through – the degree to which project team members may rely on the information when using the model. In essence, Level of Detail can be thought of as input to the element, while Level of Development is reliable output.

(paragrafo 3.1 “Level of Development vs. Level of Detail” nella Level of Development Specification versione 2015 a cura di BIMforum)

Il Level of Detail dovrebbe essere inteso come la quantità di informazioni, grafiche e non grafiche, incluse nei componenti. Il Level of Development invece indica quanto di tali informazioni è affidabile in quella fase. Ad esempio, un render in fase di concept può indicare esattamente marca, modello e finitura di un elemento (sulla pedana 1 a centro stanza 12 abbiamo un Bubble Club di Philippe Stark prodotto da Kartell, in finitura giallo chiaro), ma l’informazione riportata è da intendersi utilizzabile solo a livello di concept (su quella pedana andrà un divano più o meno di quell’ingombro). In fase esecutiva, è perfettamente normale che la scelta progettuale rimanga la stessa, come è normale che possano cambiare alcune caratteristiche di quell’elemento. Non si parla quindi di presenza dell’informazione, quando si parla di Level of Development, ma di affidabilità dell’informazione per gli anelli successivi della catena.

“Since some of the information in the model is unreliable, you may only rely on it for what I specifically say you can.”

(capitolo 3 “Levels of Development” nella Level of Development Specification versione 2015 a cura di BIMforum)

Le ragioni di questo scollamento tra presenza delle informazioni e affidabilità delle stesse sono evidenti a chiunque abbia mai lavorato almeno cinque minuti nell’arco della propria vita. L’AIA prova a sintetizzarceli in quattro punti:
1) durante le fasi progettuali, gli elementi dell’edificio subiscono un’evoluzione, da una fase concettuale vaga a una precisa definizione, ed è sempre stato difficile capire con esattezza in quale punto del percorso si trovasse questo elemento al momento della consegna: l’autore sa che, ad esempio, un modello specificato è puramente indicativo, ma altri potrebbero prendere la specifica letteralmente e costruirci, per esempio, una stima di costi o partire direttamente a ordinarlo;
2) è molto facile interpretare erroneamente la precisione con cui è stato modellato un elemento: mentre un disegno a mano si evolve piuttosto naturalmente da un mero schizzo a un disegno tecnico quotato, e solitamente dovrebbe essere abbastanza facile dedurre il suo livello di precisione dall’aspetto, un modello 3d provvisorio può apparire dettagliato tanto quanto un modello in fase esecutiva perché spesso si tratta dello stesso modello: mentre esiste anche in ambito BIM una tradizione di elementi concettuali che vengono poi dettagliati, spesso vengono utilizzati come segnaposto elementi che vengono mutuati da progetti in fasi più avanzate, o da librerie di elementi pensati per “reggere” fino alle fasi esecutive;

3) è altrettanto facile estrarre da un modello BIM dei dati che l’autore non intende utilizzabili e non ha quindi mantenuto sotto controllo: dai volumi di un room scheme verificato solo in pianta (male, malissimo, ma comunque possibile) fino alla trasmittanza termica dei materiali utilizzati negli strati di un muro.
4) in un ambiente collaborativo, le informazioni inserite nel modello sono cruciali non solo per l’autore del modello ma anche e soprattutto per tutti coloro che verranno dopo di lui (es: il costruttore dopo il progettista, il manutentore dopo il costruttore): è cruciale quindi che l’utente del modello sappia cosa può consultare del modello che ha tra le mani.

Spesso il Level of Detail viene suddiviso a sua volta in due aspetti:
– Level of model detail (sempre LOD), che si occupa di definire il livello di dettaglio grafico del modello;
– Level of model information (LOI), che si occupa di definire il livello di definizione degli elementi non grafici all’interno del modello (le informazioni, ad esempio).

Ad entrambi si applica il concetto di Level of Development: per quanto un parametro possa essere compilato, non è necessariamente attendibile ai fini del modello.

Level of Development: perché (e per chi) specificarlo

La specifica di un Level of Development, quindi, è anche necessaria per consentire agli attori coinvolti nel processo BIM di suddividersi le competenze. Non è nulla di nuovo, ma solo un nuovo modo di esprimere ciò che già veniva fatto con strumenti e su piattaforme diverse.
Chi sceglie se dietro al bancone reception dovrà esserci una sedia, una poltrona d’ufficio o uno sgabello?
Chi inserisce l’oggetto nel modello, e in quale fase?
Come si evolve la modellazione geometrica attraverso le varie fasi?
Chi specifica modello, finiture e produttore?
Chi sceglie e indica il fornitore?
Chi inserisce i dati relativi alla spedizione e alla consegna?
Chi verifica che il prodotto compreso di imballo possa essere scaricato e portato in posizione?

Di questo ci si occupa, nel Bim Execution Plan, quando si definiscono i LOD. Di questo ci si occupa quando gli stessi LOD vengono definiti nel contratto: ciascuna parte in causa indica, nelle varie fasi del progetto, il Livello di Definizione che raggiungerà nella propria consegna. L’obiettivo globale è passare morbidamente da un LOD 100 al LOD 500 (che contiene anche le informazioni necessarie al Facility Management) senza che vengano lasciati scoperti importanti passaggi. L’obiettivo dei singoli è arrivare a coprire tutte le specifiche di propria competenza, senza sovrapporsi a professionisti che già sono pagati per fornire quella stessa specifica e senza lasciare nulla alla libera interpretazione di chi non è pagato (e spesso non ha le competenze) per farlo.

E203–2013 Section 1.4.4
§ 1.4.4 Level of Development. The Level of Development (LOD) describes the minimum dimensional, spatial,
quantitative, qualitative, and other data included in a Model Element to support the Authorized Uses
associated with such LOD.

(Guide, Instructions and Commentary to
AIA Document E203–2013, Building Information Modeling and Digital Data Exhibit)

Come specificarlo: documenti di riferimento e guide

Per specificare i LOD del proprio modello è necessario innanzitutto:

• scegliere uno standard di classificazione degli elementi;
• definire le fasi in cui si articola il progetto.

Il risultato sarà una tabella, con le voci in riga, le fasi in colonna e i singoli LOD compilati in ogni cella. Esistono alcuni template base da cui partire: il più importante documento di riferimento in merito è probabilmente la guida Level of Development Specification formulata dal gruppo di BIMforum. Utilizza come base le definizioni di LOD sviluppate nell’AIA G202-2013 Building Information Modeling Protocol Form 1 e relativa guida di applicazione, e segue le categorie specificate nell’UniFormat 20102 del Construction Specifications Institute.

1) Catalogare il mondo: UniFormat, MasterFormat, OmniClass (e il resto della banda)

Sembra banale, ma nel momento in cui è necessario elencare il Livello di Definizione di ogni elemento diventa necessario trovare un elenco cui fare riferimento. Esistono diversi sistemi di classificazione degli elementi dell’edilizia. I documenti dell’AIA ad esempio fanno riferimento all’UniClass, mentre altri preferiscono il MasterFormat (dello stesso editore). Revit invece implementa l’OmniClass, il che complica orrendamente le cose. Non è questo il momento per sviscerare pro e contro dei vari sistemi di classificazione: basti sapere che esistono varie classificazioni ed è necessario adottarne una che sia condivisa da tutti gli attori e, se possibile, contemplata dal sistema di riferimento normativo in cui si sta operando. Alcuni dei principali sistemi di classificazione si adeguano, nei limiti del possibile, al framework delle ISO 12006-2 e ISO 12006-3, e sono:
– la UniClass, più recentemente evolutasi in UniClass 2 (Unified Classification for the Construction Industry);
– il MasterFormat;
– il DIN277;
– l’OmniClass (il sistema che trovate già implementato all’interno di Revit).

2) Definire le fasi del progetto: fasi canoniche e fasi specifiche

Nella definizione delle fasi che costituiscono il progetto, alcune fasi sono canonicamente sistematizzate da documenti istituzionali o da linee guida degli ordini professionali. In Italia si parla di:
– progetto preliminare;
– progetto definitivo;
– progetto esecutivo;
– progetto amministrativo;
– stima del costo di realizzazione del progetto definitivo;
– svolgimento dell’incarico di realizzazione dell’opera.

Anche l’AIA nelle sue Best Practice definisce le fasi del servizio prestato da un architetto suddividendo il progetto in:
– Schematic Design;
– Design Development;
– Construction Documents;
– Bid / Negotiation Phase;
– Construction.

Fasi specifiche di progetto possono essere:
– la realizzazione di un appartamento o di una camera campione;
– la certificazione LEED;
– il collaudo.

Qualunque sia la suddivisione canonica di un progetto nella nazione di riferimento, un buon protocollo BIM prevede che esistano altre fasi, specifiche del progetto, e di ciascuna deve essere indicato il corrispondente Level of Development. A che grado di approfondimento ci si aspetta di essere, durante il Design Development, per quanto riguarda le strutture? E per quanto riguarda gli arredi?

3) Ambiti di utilizzo consentito

In fase di definizione del LOD è necessario anche definire quale utilizzo sarà consentito alla consegna del modello. Non tutti i dati che vengono compilati possono essere utilizzati per tutti gli scopi e il fatto che un dato sia presente non lo rende automaticamente utilizzabile per qualunque scopo.

Gli usi autorizzati (o da non autorizzare) per i dati di un modello normalmente sono:
– analisi: il modello può consentire o non consentire analisi energetiche, volumetriche, strutturali, ecc.;
– stima dei costi;
– cronoprogramma e gestione delle fasi;
– controllo delle quantità;
– altro.

Qualche esempio di LOD100: elementi simbolici e volumi

G202–2013 Section 2.2
§ 2.2 LOD 100  
§ 2.2.1 Model Element Content Requirements. The Model Element may be graphically represented in the
Model with a symbol or other generic representation, but does not satisfy the requirements for LOD 200.
Information related to the Model Element (i.e., cost per square foot, tonnage of HVAC, etc.) can be derived
from other Model Elements.
At LOD 100, Model Elements are in the form of narratives, program information, etc. An LOD 100 Model
Element is not geometrically modeled, but may be included in a Model as a symbol that does not represent
actual geometry. It is also possible that the Model Element is not individually represented in the Model in
any graphical sense, but its existence can be derived from other Model Elements that are graphically
represented in the Model. For example, the existence of a mechanical system can be derived from the
square foot quantity associated with the floor slab that is represented in the Model at LOD 200.

(Guide, Instructions and Commentary to
AIA Document G202–2013, Project Building Information Modeling Protocol Form)

In parole povere, esistono due situazioni possibili per un oggetto in LOD100:
1) è fisicamente presente e graficamente modellato, ha associate informazioni di base ma la geometria utilizzata all’interno del modello può non rispecchiare la geometria reale di quello che sarà l’oggetto (il divano rappresentato come un Bubble Club ma che potrà tranquillamente diventare un Uncle Jack nelle successive fasi del progetto);
2) l’oggetto è fisicamente presente a livello di zoning, come una massa o uno strato dedicato all’interno di un altro pacchetto (si veda ad esempio più avanti come vengono trattati fondazioni e vespai al LOD100);
2) l’oggetto non è fisicamente presente ma la sua presenza può essere dedotta dalla lettura degli oggetti circostanti (es: uno shaft non è modellato con il suo rivestimento e il suo isolamento ma la sua presenza si può dedurre dalle forometrie nei solai).

Seguono alcune indicazioni, più puntuali, elemento per elemento. Le indicazioni ricalcano quelle riportate nella Level of Development Specification di BIMforum, versione 2015.

Fondazioni (A10), Fondazioni superficiali (A40), Vespai (A20) e simili
Le fondazioni non sono modellate, ma la loro presenza è deducibile all’interno di altri elementi. Ad esempio, esiste uno strato “fondazione” all’interno del pacchetto di solaio contro terra, o una massa indica l’ingombro di quelle che saranno le fondazioni.
Strati di areazione o ispezione al di sotto del solaio contro terra sono rappresentati come le fondazioni: uno strato uniforme che descrive l’utilizzo futuro dell’ingombro, una porzione della massa o una massa dedicata all’individuazione dell’area.

Elementi strutturali fuori terra (B10)
Le ipotesi circa l’ingombro delle travi possono essere incluse in altri elementi di modello: ad esempio si può dedicare loro uno strato di una soletta. In alternativa, vengono posizionati elementi strutturali schematici che non vengono distinti per tipo o materiale.
Il dimensionamento e il posizionamento dei componenti è ancora flessibile.

Scale (B1080) e altri sistemi di distribuzione (D10) inclusi gli ascensori (D1010.10)
Tutti i sistemi di distribuzione verticale e orizzontale (inclusi i ballatoi, le scale d’emergenza e le scalette a pioli) devono essere considerati e posizionati, come elementi schematici autonomi oppure incorporati in altri elementi. Ad esempio, in un progetto sviluppato al LOD100 tramite le masse è possibile individuare porzioni della massa che indichino le zone in cui si andranno a posizionare le scale. Le dimensioni approssimative dei corpi scala e la forma del loro ingombro in pianta deve essere già accuratamente considerata durante la rappresentazione.

Facciate (B20) e modanature di facciata (B2010.10)
Le facciate, o più appropriatamente i tamponamenti esterni verticali, possono essere rappresentati da elementi concettuali di massa che individuano il volume dell’edificio, oppure da muri schematici generici non necessariamente distinguibili per tipo e materiale. I pacchetti sono ancora flessibili. Non è previsto l’accurato posizionamento di porte se non come indicazione in corrispondenza dei principali nervi di distribuzione orizzontale e verticale (vedi il criterio applicato per le scale).

Tetti (B3010)
I tetti, e più in generale le chiusure orizzontali, seguono lo stesso criterio delle facciate: possono essere rappresentati come superfici di massa, in modo da racchiudere volumetricamente l’edificio, oppure da elementi schematici con pacchetto generico, il cui spessore è ancora flessibile.

Elementi interni (C10)
Vengono rappresentati da elementi generici, con pacchetto ancora da definire, o addirittura da simboli bidimensionali. Questo è valido per le partizioni, ma anche per porte e altre aperture.

Controsoffitti (C1070)
La presenza di controsoffitti è deducibile all’interno di altri elementi, ad esempio come strato della soletta superiore, oppure individuato da elementi schematici come un piano di riferimento o un controsoffitto a superficie. Tipo e materiale non sono definiti, così come il pacchetto e la posizione sono ancora flessibili.

Finiture interne (C20)
L’elemento può essere presente come informazione non grafica all’interno degli elementi (ad esempio i parametri Floor Finish e Wall Finish nelle Rooms di Revit).

Impianto idraulico (D20)
Le tubature sono rappresentate tramite diagrammi ed elementi schematici: le tubazioni possono essere ridotte alla rappresentazione di una linea, senza diametro, e i relativi parametri descrittivi e numerici sono definiti nel BIM Execution Plan a seconda delle necessità di progetto. La cosa è valida sia per le tubazioni che per elementi terminali e apparecchiature, per i sanitari, per pluviali e drenaggi, componenti di impianti fognari, smaltimento delle acque.

Impianto di condizionamento (D30)
Canali, macchinari e terminali sono rappresentati tramite diagrammi oppure tramite elementi di modellazione schematica: come per l’impianto idraulico, agli elementi BIM del diagramma è necessaria l’associazione di parametri descrittivi che vengono solitamente definiti nel BIM Execution Plan.

Impianto antincendio (D40)
Elementi quali sprinkler, tubazioni dell’impianto antincendio ecc. seguono le stesse logiche dell’impianto di condizionamento: possono essere rappresentati tramite elementi bidimensionali come parti di un diagramma oppure tramite elementi modellati in modo schematico, e i relativi parametri alfanumerici vengono definiti nel BIM Execution Plan.

Impianto elettrico (D50) e apparecchi illuminanti (D5040.50)
Vedi sopra.

Rete dati e comunicazioni (D60)
Vedi sopra.

Sistemi di sicurezza elettrici ed elettronici (D70)
Vedi sopra.

Domotica (D80)
Vedi sopra.

Arredo e attrezzature (E)
Gli elementi sono rappresentati da geometrie schematiche o da simboli bidimensionali, e sono corredate da parametri per lo più descrittivi definiti nel BIM Execution Plan. Questo è valido per tutte le attrezzature (E10) e per gli arredi (E20), che siano fissi (E2010) o meno (E2050).

Terreno (G10)
Viene fornita una semplice superficie topografica, in cui il terreno viene trattato come un’unica entità omogenea ma i punti altimetrici sono rappresentati con esattezza. Devono essere indicate le curve di livello (G1070.10) e nell’oggetto di superficie possono essere incorporati elementi tridimensionali di altro tipo (alberi, muri di contenimento, elementi di segnaletica) se rilevati. La superficie del terreno deve essere rappresentata con le sue intersezioni rispetto al progetto, quindi è necessario realizzare uno scavo schematico ed evidenziare le linee di intersezione tra il terreno e le facciate, le fondazioni, le strutture così come descritte precedentemente. Il terreno deve essere georeferenziato e referenziato rispetto a un punto d’origine  e ad un Survey Point concordati da tutte le parti. Gli stessi principi si applicano ad elementi come le strade (G2010) e i parcheggi (G2020.10).

Bibliografia sintetica

• BIMforum group, Level of Development Specification. 2015
• AIA G202-2013 Building Information Modeling Protocol Form 1
• Guide, Instructions and Commentary to AIA Document E203–2013, Building Information Modeling and Digital Data Exhibit

• James Bedrick, The Model Development Specification (MDS). 2013, AEC Process Engineering.
• James Vandezande, Level of Development Specification. 2014, Building Innovation convention a cura del National Institute of Building Sciences.